РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗА ЭЛЕГАЗОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

​CALCULATION OF THE PROBABILITY OF FAILURE OF THE GAS SWITCH

Ilya Makarevich

student, Department of Digital Technologies and Platforms in the Electric Power Industry, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлен расчет вероятности отказа элегазового выключателя на ОРУ-110 кВ тепловой электростанции.

ABSTRACT

This article presents a calculation of the probability of failure of a gas-operated switch at an OPU-110 kV thermal power plant.

Ключевые слова: элегазовый, выключатель, высоковольтный.

Keywords: gas-operated, switch, high-voltage.

Элегазовые выключатели – один из наиболее новых видов высоковольтных выключателей, которые применяются как на подстанциях и переключательных пунктах, так и на распределительных устройствах электростанций.

ТЭЦ Волжского автозавода имеет опыт эксплуатации таких выключателей на открытом распределительном устройстве класса напряжения 110 кВ. По наблюдениям в эксплуатации замечено, что элегазовые выключатели обладают большей надежностью, чем воздушные.

По известным данным, вероятность отказа воздушного выключателя, находящегося в эксплуатации на ОРУ-110 кВ ТЭЦ Волжского автозавода, составляет 8 %. Такой большой процент обусловлен тем, что ВВ имеют как более сложную конструкцию и более продолжительный ремонт, так и зависимость от вспомогательного оборудования, такого как воздухопроводы и компрессорная техника, которые также имеют свои отказы.

С целью определения вероятности отказа элегазового выключателя выполним вероятностный расчет по известной методике. Для этого нам необходимо, во-первых, выбрать участок ОРУ-110 кВ с элегазовым выключателем, так как определить вероятность отказа всех элегазовых выключателей в одной работе – задача затруднительная; во-вторых, задать статистические эксплуатационные данные.

Рассмотрим элегазовый выключатель на отходящей линии от ОРУ-110 кВ электростанции.

Вероятность отказа, рассматриваемого нами элегазового выключателя будет определяться выражением (1):

                                 (1)

где  – частота отказов выключателя в статическом состоянии;

 – время восстановления выключателя, с;

 – относительная частота отказов при автоматическом отключении поврежденных элементов схемы;

 – показатель наличия АПВ в схеме выключателя;

 – относительная частота неуспешных действий АПВ;

 – параметр потока отказов присоединенного к выключателю элемента схемы;

 – относительная частота отказов выключателя при оперативных переключениях;

 – годовое число оперативных переключений в схеме выключателя;

 – время оперативных переключений в схеме выключателя.

Относительная частота отказов выключателей при оперативных переключениях определяется формулой (2):

                                                                           (2)

где  – число отказов при выполнении операций выключателем;

 – общее число операций.

Относительная частота отказов при автоматическом отключении поврежденных элементов определяется выражением (3):

                                                                          (3)

где  – число отказов выключателя при автоматическом отключении поврежденных элементов;

 – общее число автоматических отключений поврежденных элементов.

Для расчета требуются статистические данные об элегазовых выключателях, находящихся в эксплуатации. В таблице 1 приведены статистические эксплуатационные данные об элегазовом выключателе ВГТ-УЭТМ-110, находящемся в эксплуатации на ОРУ-110 кВ ТЭЦ Волжского автозавода.

Таблица 1

Статистические эксплуатационные данные элегазового выключателя.

Теперь по формулам (2) и (3) определим относительные частоты отказов:

И теперь можно определить вероятность отказа элегазового выключателя на ОРУ-110 кВ с помощью выражения (1):

Таким образом, вероятность отключения элегазового выключателя составляет 1,8–2 %. Такой результат говорит в пользу элегазовых выключателей, так как вероятность его отказа составляет всего 2 % против 8 % у воздушного выключателя. Соответственно, чем больше выключателей такого рода на распределительном устройстве, тем больше надежность работы всего распределительного устройства.

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
2. http://electricalschool.info/main/visokovoltny/1261-jelegazovye-vykljuchateli-110-kv-i-vyshe.html (дата обращения: 28.03.2022)